一种含水致密气藏气井排水采气的方法 |
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| 申请号 | CN201710661976.7 | 申请日 | 2017-08-04 | 公开(公告)号 | CN107237614A | 公开(公告)日 | 2017-10-10 |
| 申请人 | 中国石油化工股份有限公司华北油气分公司; | 发明人 | 丁景辰; 吴建彪; 曹桐生; 路建欣; 张占杨; 赵世旭; 荀小全; 苏程; 于耀南; 王周红; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及气田开发研究领域，具体涉及一种含 水 致密气藏气井排水采气的方法，该方法根据气井的平均日产气量和平均日产水量，划分气井静态产液类型；根据累计水气比绘制气井生产历史中单井累计水气比同无因次时间的对应关系曲线，划分气井动态产液类型；根据气井静态产液类型和气井动态产液类型，建立交叉分析模型，确定气井所属的精细产液类型；根据气井所属的精细产液类型，结合每个精细产液类型对应的排水采气建议，采取相应的排水采气措施。本发明同时兼顾了气井的静态产液状态及动态产液趋势，在理论计算 基础 上建立了气井交叉分析模型，实现了对产液气井进行了精确分类评价，以此为基础针对不同类型的气井给出相应的排水采气的方法。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种含水致密气藏气井排水采气的方法，其特征在于，包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种含水致密气藏气井排水采气的方法技术领域[0001] 本发明涉及气田开发研究领域，具体涉及一种含水致密气藏气井排水采气的方法。 背景技术[0002] 随着常规油气资源的日渐枯竭，以致密气为代表的非常规油气开发逐渐成为石油天然气行业开发的重点。由于致密气藏储层物性差，产气量低，产液会对生产造成决定性的影响，排水采气因此成为致密气藏开发的主要方法。长期以来，气井的排水采气大多由一线的技术人员开展，对于不同类型的气井往往都是采取统一的策略开展排水采气，其实施也没有具体的依据和标准，大多由现场人员根据经验开展；同时，目前的排水采气策略都是根据当前的气井生产状态所制定，而实际上气井生产是一个动态变化的过程，当前的静态数据并不能准确的表征气井的动态开发特征，更无法为后期的气井生产策略调整提供足够的参考。 发明内容[0003] 本发明提供了一种含水致密气藏气井排水采气的方法，该方法同时兼顾了气井的静态产液状态及动态产液趋势，在理论计算基础上建立了气井交叉分析模型，实现了对产液气井进行了精确分类评价，以此为基础针对不同类型的气井给出相应的排水采气的方法。 [0004] 为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下： [0005] 一种含水致密气藏气井排水采气的方法，其特征在于，包括以下步骤： [0006] 步骤一：根据气井的平均日产气量和平均日产水量，划分气井静态产液类型； [0007] 步骤二：根据累计水气比绘制气井生产历史中单井累计水气比同无因次时间的对应关系曲线，划分气井动态产液类型； [0008] 步骤三：根据所述步骤一中的气井静态产液类型和所述步骤二中的气井动态产液类型，建立交叉分析模型，确定气井所属的精细产液类型； [0009] 步骤四：根据所述步骤四中的气井所属的精细产液类型，结合每个精细产液类型对应的排水采气建议，采取相应的排水采气措施。 [0010] 进一步，所述步骤一中的气井的平均日产气量大于2×104m3则为高产气型，所述气井的平均日产气量小于等于2×104m3则为低产气型； [0011] 所述气井的平均日产水量大于2m3则为高产液型，所述气井的平均日产水量小于等于2m3则为低产液型。 [0012] 进一步，所述步骤一中的气井静态产液类型包括高产气-低产液型、高产气-高产液型、低产气-低产液型和低产气-高产液型。 [0013] 进一步，所述步骤二中的累计水气比为根据气井历史生产数据中的日产气量和日产气量，计算日水气比及累计水气比，气井的累计水气比即为某气井的累计产水量与累计产气量的比值： [0014] [0015] 式中：WGRlj为累计水气比； 为累计产水量，单位m3； 为累计产气量，104m3；n为累计生产时间，单位为天。 [0016] 进一步，所述步骤二中的气井动态产液类型包括累计水气比下降型、累计水气比稳定型和累计水气比上升型； [0017] 所述累计水气比下降型为所述累计水气比和无因次时间关系曲线的斜率k≤tan(-15°)； [0018] 所述累计水气比稳定型为所述累计水气比和无因次时间关系曲线斜率为tan(-15°) [0019] 所述累计水气比上升型为累计水气比和无因次时间关系曲线的斜率k≥tan(15°)。 [0020] 进一步，所述步骤三中的交叉分析模型为每种气井静态产液类型与每种气井动态产液类型的组合，从而得到的所述精细产液类型为： [0021] Ⅰ类的高产气-低产液型分别与a类的累计水气比下降型、b类的累计水气比稳定型、c类的累计水气比上升型依次组合为Ⅰa、Ⅰb、Ⅰc； [0022] Ⅱ类的高产气-高产液型分别与a类的累计水气比下降型、b类的累计水气比稳定型、c类的累计水气比上升型依次组合为Ⅱa、Ⅱb、Ⅱc； [0023] Ⅲ类的低产气-低产液与a类的累计水气比下降型、b类的累计水气比稳定型、c类的累计水气比上升型依次组合为Ⅲa、Ⅲb、Ⅲc； [0024] Ⅳ的低产气-高产液与a类的累计水气比下降型、b类的累计水气比稳定型、c类的累计水气比上升型依次组合为Ⅳa、Ⅳb、Ⅳc。 [0025] 所述交叉分析模型如表1所示： [0026] 表1致密气藏产液评价模型 [0027] [0028] 对某一口气井来说，将用气井的产气/产液量分类法得到的该井产气/产液的数值在交叉分析模型中找到对应的行或列，再用按气井的累计水气比分类得到的气井产液趋势在模型中找到对应的列或行，行列相交处的值即为气井的精细分离结果，进而可以对气井的产液特征进行准确的评价。 [0029] 致密气藏产液评价模型将致密气藏产液气井分为12个精细分类。对于该模型来说，越靠近右侧的分类，其气井产气能力越差，产液能力越强；越靠近下方的分类，其气井产液越趋近于上升。 [0030] 进一步，所述每个精细产液类型对应的排水采气建议为： [0031] Ⅰa、Ⅰb型气井：生产状况理想，无需进行排水采气； [0032] Ⅰc型气井：生产状况理想，无需进行排水采气，适当关注产液变化趋势； [0033] Ⅱa、Ⅱb型气井：产液状况较好，自身携液能力基本可满足排液要求，基本无需进行排水采气，产液量过大的井可适当安排间歇泡排； [0034] Ⅱc型气井：产液状况较好，自身携液能力基本可满足排液要求，但产液总体有上升趋势，对于此类气井可安排间歇泡排，确保井底积液不增加； [0035] Ⅲa型气井：自身携液能力较差，需要泡排等手段辅助带液，产液趋势有所好转，可继续执行当前泡排策略或在不影响生产的情况下减少泡排剂量； [0036] Ⅲb型气井：自身携液能力较差，需要泡排等手段辅助带液，总体产液趋势相对稳定，继续当前排液措施； [0037] Ⅲc型气井：自身携液能力较差，需要泡排等手段辅助带液，总体产液有上升趋势，生产困难加大，需加大目前泡排剂量，改善气井生产效果； [0038] Ⅳa型气井：产液量高产气量低，依靠自身能力无法有效排液，必须持续通过泡排等手段辅助带液。目前产液趋势有所好转，但仍需继续执行当前泡排策略防治井内积液或在不影响生产的情况下适当减少泡排剂量； [0039] Ⅳb型气井：产液量高产气量低，依靠自身能力无法有效排液，必须持续通过泡排等手段辅助带液。总体产液趋势相对稳定，需继续执行当前泡排策略，改善井内气液状况； [0040] Ⅳc型气井：产液量高产气量低，依靠自身能力无法有效排液，必须持续通过泡排等手段辅助带液；总体产液趋势持续恶化，目前排液措施无法已经无法满足排液需要，井内积液将持续增加；需加大当前排液力度，必要时同时采取多种排液措施辅助排液，确保气井正常生产。 [0041] 本发明所产生的有益效果如下： [0042] 本发明同时兼顾了气井的产气量、产水量及动态水气比，可以描述气井的静态产液状态及动态产液趋势，并以按气井的产气/产液量分类和按气井的累计水气比分类两种气井分类方法为基础，将两种方法所得结果进行交叉组合，建立了交叉分析模型，得到精细产液类型，并根据精细产液类型来精确评价气井产水特征，并以此为基础指导气井排水采气作业。附图说明 [0043] 图1是气井产液静态分类示意图； [0044] 图2是气井产液动态分类示意图； [0045] 图3是气井产液静态分类实例图； [0046] 图4是累计水气比下降型典型井累计水气比和时间实例图； [0047] 图5是累计水气比稳定型典型井累计水气比和时间实例图； [0048] 图6是累计水气比上升型典型井累计水气比和时间实例图。 具体实施方式[0049] 下面结合附图和具体的实施例来进一步详细的说明本发明，但本发明的保护范围并不限于此。 [0050] 实施例1 [0051] 大牛地低渗致密气田D98井区产气量仅占整个大牛地区块总产量的10％左右，其产液量却达到整个区块总产液量的40％。过高的产液量极大影响了D98井区的产能，同时大幅增加了该区块气井的管理难度。但长期以来对于该区块的产液认识并不明确，理论认识上的欠缺导致了区块的泡排有效率低。以D98井区水平井为例，通过本发明对该井区泡沫排水作业进行了指导。 [0052] 步骤一：对大牛地气田D98井区正常生产的97口气井的生产数据进行分析，对比分析每口井的平均日产液量与平均日产气量，按照气井产液静态分类方法，划分气井静态产液类型。气井的平均日产气量大于2×104m3则为高产气型，所述气井的平均日产气量小于等于2×104m3则为低产气型；所述气井的平均日产水量大于2m3则为高产液型，所述气井的平3 均日产水量小于等于2m则为低产液型。 [0053] 具体的，根据气井当前稳定生产数据，统计气井单井平均日产液量与平均日产气量并在图中显示，如图1所示，根据气井生产数据在图版中的区域，将气井分为四种类型：Ⅰ类-高产气-低产液型、Ⅱ类-高产气-高产液型、Ⅲ类-低产气-低产液型和Ⅳ类-低产气-高产液型。 [0054] Ⅰ类-高产气-低产液型：此类气井产能较高，生产情况最为理想。其产气能力较强，平均日产气量大于2×104m3；同时产液较少，平均日产水量小于等于2m3。此类气井产出水的主要水源为产出气凝析水，几乎不含地层水。 [0055] Ⅱ类-高产气-高产液型：此类气井产能较高，平均日产气和日产水量均较高，平均日产气量大于2×104m3，平均日产水量大于2m3。此类气井产出水的主要水源为地层水，包括层内原生可动水，例如透镜体水、构造低部可动水等，和层内次生可动水，例如储层束缚水，以层内次生可动水为主。 [0056] Ⅲ类-低产气-低产液型：此类气井产能有限，平均日产气和日产水量均较低，平均日产气量小于等于2×104m3，平均日产水量小于等于2m3。此类气井产出水的主要水源为地层水和产出气凝析水。 [0057] Ⅳ类-低产气-高产液型：此类气井产能较低，产气能力较差，平均日产气量小于等于2×104m3；但其产液明显，平均日产水大于2m3。此类气井产出水的主要水源为地层水,包括层内原生可动水和层内次生可动水，以层内原生可动水为主。 [0058] 结合图1对气井进行产液静态分类。分类结果如图3所示：从图3中可以看出，D98井区生产井以Ⅳ类井低产气-高产液型为主，占总生产井数的56.7％。其次是Ⅲ类井低产气-低产液型，占总生产井数的33％。不含Ⅰ类井高产气-低产液型和Ⅱ类井高产气-高产液型。统计结果表明D98井区普遍生产状况较差，以低产气，高产液为主要生产特征。 [0059] 步骤二：对D98井区97口气井的历史生产数据进行分析，根据累计水气比计算公式，计算每口气井的累计水气比，绘制气井生产历史中单井累计水气比同时间的对应关系曲线。 [0060] 所述累计水气比计算公式为根据气井历史生产数据中的日产气量和日产气量，计算日水气比及累计水气比，气井的累计水气比即为某气井的累计产水量与累计产气量的比值： [0061] [0062] 式中：WGRlj为累计水气比； 为累计产水量，单位m3； 为累计产气量，104m3；n为累计生产时间，单位为天。 [0063] 根据计算数据，绘制气井生产历史中单井累计水气比同无因次时间的对应关系曲线，根据该曲线形态将气井分为三种类型：a类-累计水气比下降型、b类-累计水气比稳定型和c类-累计水气比上升型。所述累计水气比下降型为所述累计水气比和无因次时间关系曲线同X轴夹角小于等于-15°也即其斜率k≤tan(-15°)；所述累计水气比稳定型为所述累计水气比和无因次时间关系曲线同X轴夹角介于-15°和15°之间，也即其斜率tan(-15°) [0064] a-累计水气比下降型：此类气井随着开发时间的推移，其产水量不断降低，其累计水气比总体呈持续下降趋势。越到开发后期，其水气比越低。此类气井初期的主要产出水源为地层水，后期为地层水和凝析水。 [0065] b-累计水气比稳定型：此类气井随着开发时间的推移，其产气和产水量的变化幅度均较稳定，其累计水气比也总体呈稳定趋势。此类气井的主要产出水源为地层水和凝析水。 [0066] c-累计水气比上升型：此类气井随着开发时间的推移，其产气量下降幅度明显大于产液量下降幅度，累计水气比总体呈持续上升趋势。此类气井的主要产出水源为地层水或边底水。 [0067] 结合图2对每口气井进行产液动态分类，不同动态产液类型的典型井累计水气比/时间关系曲线如图4～图6所示。动态分类结果表明，D98井区生产井以b类井累计水气比稳定型为主，占总生产井数的54.6％。其次是a类井累计水气比下降型，占总生产井数的24.7％；c类井累计水气比上升型，占总生产井数的20.6％。统计结果表明该区气井产水总体较稳定，以低产气、高产液且产气/产液量相对稳定为主要生产特征。 [0068] 步骤三：根据气井静态产液类型和气井动态产液类型，建立交叉分析模型，如表1所示，确定气井所属的精细产液类型。将含水致密气藏气井精细分为12个小类。交叉分析模型中每一个交叉点就代表一个具体的精细气井产液类型。每个精细气井产液类型都可以在模型中找到对应的产液状态和产液趋势，从而综合得到该气井的最终产液评价结果。 [0069] 表1致密气藏产液评价模型 [0070] [0071] 对某一口具体的气井来说，将用气井的产气/产液量分类法得到的该井产气/产液的数值在交叉分析模型中找到对应的行或列，再用按气井的累计水气比分类得到的气井产液趋势在模型中找到对应的列或行，行列相交处的值即为气井的精细分离结果，进而可以对气井的产液特征进行准确的评价。 [0072] 本发明中的产液评价模型将致密气藏产液气井分为12个精细分类。对于该模型来说，越靠近右侧的分类，其气井产气能力越差，产液能力越强；越靠近下方的分类，其气井产液越趋近于上升。 [0073] 结合本实施例，将每口气井的静态分类和动态结果进行统计，并在本发明中提出致密气藏产液评价模型中进行归类，见表2 [0074] 表2 D98井区气井单井产液评价分类 [0075]井号 分类 井号 分类 井号 分类 井号 分类 D113 Ⅲa DP53H Ⅲb DPH-45 Ⅲb DPHS-72-2 Ⅳb D12-50 Ⅲb DP58H Ⅲb DPH-47 Ⅳb DPHS-72-3 Ⅳa D12-51 Ⅲc DP60H Ⅳc DPH-51 Ⅳc DPHS-72-4 Ⅳb D12-52 Ⅲb DP66H Ⅳc DPH-6 Ⅲa DPS-11 Ⅲb D12-58 Ⅲb DP69H Ⅲb DPH-60 Ⅳb DPS-13 Ⅳb D12-59 Ⅲc DPH-102 Ⅱb DPH-61 Ⅳb DPS-14 Ⅳb D28 Ⅲb DPH-103 Ⅱc DPH-64 Ⅳb DPS-24 Ⅳa D28-1 Ⅲa DPH-112 Ⅳc DPH-65 Ⅳb DPS-27 Ⅳb D28-2 Ⅲb DPH-113 Ⅳb DPH-73 Ⅲb DPS-28 Ⅲb D28-3 Ⅲa DPH-115 Ⅱc DPH-74 Ⅲb DPS-31 Ⅳb D28-4 Ⅲb DPH-116 Ⅱb DPH-75 Ⅳc DPS-33 Ⅳa D28-5 Ⅲa DPH-121 Ⅳc DPH-76 Ⅳb DPS-45 Ⅳa D36 Ⅲa DPH-122 Ⅳb DPH-77 Ⅲb DPS-48 Ⅳa D91 Ⅲb DPH-123 Ⅳb DPH-78 Ⅳb DPS-49 Ⅳa D96 Ⅲa DPH-124 Ⅱb DPH-79 Ⅳb DPS-50 Ⅳb D97 Ⅲb DPH-19 Ⅳb DPH-83 Ⅳb DPS-52 Ⅳb DP19 Ⅲa DPH-20 Ⅳc DPH-87 Ⅳa DPS-53 Ⅳa DP29H Ⅳa DPH-24 Ⅲb DPH-88 Ⅳb DPS-71 Ⅱc DP4 Ⅲa DPH-25 Ⅲb DPH-89 Ⅳc DPS-73 Ⅱc DP40H Ⅳb DPH-26 Ⅳc DPH-90 Ⅳb DPS-82 Ⅱa [0076] 表2(续) [0077]DP41S Ⅳc DPH-27 Ⅳb DPH-91 Ⅱa DPS-88 Ⅳc DP48S Ⅳb DPH-3 Ⅲb DPH-92 Ⅳa DPT-67 Ⅳa DP49S Ⅳc DPH-41 Ⅳc DPH-93 Ⅳb DP50S Ⅲb DPH-42 Ⅳc DPH-94 Ⅳa DP52H Ⅳb DPH-43 Ⅳb DPH-98 Ⅱa [0078] 结合模型，综合统计各类井数量，将该区各类气井数进行统计，见表3[0079] 表3 D98井区气井产液评价分类统计 [0080] [0081] 从表3中可以看出，D98井区的大部分气井都位于评价模型的右下方区域，也就是说，D98井区的大部分气井生产状况较差，需要进行人工干预作业来治理目前气井的含水状况。特别是对于Ⅳc和Ⅳb类的气井来说，尽快优化目前的排水措施，加强排水力度，确保气井能够持续稳定生产。 [0082] 步骤四：根据每口气井的具体产液分类，针对各类气井的排水建议，对每口井针对性的执行排水采气策略。 [0083] 对于气井精细分类中的每一类气井，由于其产气-产液静态特征和产气-产液动态变化趋势各不相同，因此每一类气井的泡沫排水指导原则和方法也应该有所差别。因此，致密气藏产液评价模型为气井的精细治理提供了依据，即对于气井治理来说，越靠近左侧和上方的分类，气井的治理就越简单，对于左上角的Ⅰa型气井来说，基本无需进行产出液治理；而气井越靠近右侧和下方的分类，气井生产越困难，对产出液治理排水采气的工作的需求就越显得急迫，对于右下角的Ⅳc型气井来说，生产已经很困难且随着时间的推移，生产难度会进一步加大，必须尽快加大排水采气力度，优化排水采气方案来保证气井的稳定生产。具体各分类的排水采气建议如下： [0084] Ⅰa、Ⅰb型气井：生产状况理想，无需进行排水采气。 [0085] Ⅰc型气井：生产状况理想，无需进行排水采气，适当关注产液变化趋势。 [0086] Ⅱa、Ⅱb型气井：产液状况较好，自身携液能力基本可满足排液要求，基本无需进行排水采气，产液量过大的井可适当安排间歇泡排。 [0087] Ⅱc型气井：产液状况较好，自身携液能力基本可满足排液要求，但产液总体有上升趋势，对于此类气井可安排间歇泡排，确保井底积液不增加。 [0088] Ⅲa型气井：自身携液能力较差，需要泡排等手段辅助带液，产液趋势有所好转，可继续执行当前泡排策略或在不影响生产的情况下减少泡排剂量。 [0089] Ⅲb型气井：自身携液能力较差，需要泡排等手段辅助带液，总体产液趋势相对稳定，继续当前排液措施。 [0090] Ⅲc型气井：自身携液能力较差，需要泡排等手段辅助带液，总体产液有上升趋势，生产困难加大，需加大目前泡排剂量，改善气井生产效果。 [0091] Ⅳa型气井：产液量高产气量低，依靠自身能力无法有效排液，必须持续通过泡排等手段辅助带液。目前产液趋势有所好转，但仍需继续执行当前泡排策略防治井内积液或在不影响生产的情况下适当减少泡排剂量。 [0092] Ⅳb型气井：产液量高产气量低，依靠自身能力无法有效排液，必须持续通过泡排等手段辅助带液。总体产液趋势相对稳定，需继续执行当前泡排策略，改善井内气液状况。 [0093] Ⅳc型气井：产液量高产气量低，依靠自身能力无法有效排液，必须持续通过泡排等手段辅助带液。总体产液趋势持续恶化，目前排液措施无法已经无法满足排液需要，井内积液将持续增加。需加大当前排液力度，必要时同时采取多种排液措施辅助排液，确保气井正常生产。 [0094] 按照以上建议实施一个月后，区块日产气量由之前的82.5×104m3/d提高到86.6×104m3/d，日产气量提高4.1×104m3/d；区块日产液量由之前的412m3/d提高到447m3/d，日产气量提高35m3/d；气井生产时率由之前的84.1％提高到87.3％，提高3.2％。气井产气产液量均上升，生产效果明显改善，泡沫排水调整成效明显。 |
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